第十二章植物成熟衰老脱落.ppt

§1 成熟生理  一. 种子成熟过程中的生理生化变化  二. 果实成熟过程中的生理生化变化 一. 种子成熟过程中的生理生化变化 二. 果实生长和成熟过程中的生理生化变化 （一）? 果实的生长 其生长也呈现出“慢---快---慢”的特点，生长积累量曲线为典型的S型曲线。 肉质果实：单S型曲线； 核果类：双S型曲线，两个迅速生长的中期，呈双S，生长中期养分主要向核内的种子集中，使果实生长缓慢。 果实的生长受各种内源激素的调节，前期以IAA、GA、CTK等促进生长的激素为主；后期至成熟以ABA和ETH等抑制生长的激素为主。IAA起果实膨大的作用。 二. 果实生长和成熟过程中的生理生化变化 随着果实的成熟，其呼吸速率发生着有规律性的变化；最初降低，到成熟末期又急剧升高，最后又降低，这种现象叫果实的呼吸跃变。 呼吸跃变的出现标志着果实成熟达到可食的程度。 根据果实成熟过程中有无呼吸升高的现象，可把果实分为两类： 跃变型果实，有呼吸跃变； 非跃变型果实，无呼吸跃变，呼吸速率下降。 §2. 植物的衰老及其生理生化变化 一. 植物衰老的概念与类型 二. 衰老的生物学意义 三. 衰老时的生理生化变化 §3. 植物衰老的机理与调节 一. 植物衰老的机理 3. 自由基与衰老 4. 内源激素与衰老 5. 程序性细胞死亡理论 二. 环境条件对植物衰老的影响 §4. 器官的脱落 一. 器官脱落的概念和类型 二. 器官脱落的机理 §5 植物的休眠 1. 营养与衰老（营养亏缺理沦） 2. 核酸与衰老 DNA的裂痕或缺损→错误的转录、翻译 →无功能蛋白质(酶) →超过某一阈值→机能失常 →衰老 紫外线、电离辐射、化学诱变剂 （2）核酸降解 （1）DNA损伤假说 差误理论 1955，哈曼(Harman)，衰老过程是细胞和组织中不断进行着的自由基损伤反应的总和。 （1）自由基的概念和调节 带有未配对电子的原子、离子、分子、基团和化合物等。 不稳定，寿命短； 化学性质活泼，氧化能力强； 能持续进行链式反应。 特点 自由基 非含氧自由基 ? CH3 氧自由基 含氧非自由基 活性氧 活性氧清除系统: 酶, 抗氧化物质 超氧化物歧化酶(SOD) 过氧化物酶(POD) 过氧化氢酶(CAT) 保护酶 O2— · OH ROO · RO · 1O2 H2O2 . Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH— + ? OH Cu/Zn-SOD， 高等植物的细胞质、叶绿体 Mn-SOD，原核生物、真核生物的线粒体 Fe-SOD，原核生物、少数植物细胞 SOD主要功能：清除O2—， 2O2—+2H+ → O2+H2O2 104倍 SOD . . H2O2 + H2O2 → 2H2O +O2 CAT H2O2+R(OH)2 → 2H2O十RO2 POD 非酶类的活性氧清除剂（抗氧化剂） 天然: 还原型谷胱甘肽GSH)、类胡萝卜素、Cyt f、Fd、甘露醇、VE , VC , 人工: 如, 苯甲酸钠 （2）自由基对植物的伤害作用 ① 自由基对核酸的损伤 剪切和降解大分子量DNA ② 自由基对膜脂的伤害 发生自由基链式反应，膜脂过氧化，产生丙二醛(MDA)。 膜脂中不饱和脂肪酸 JA, MJ→膜损伤 膜脂过氧化作用→膜脂 液晶态→凝胶态，流动性下降 脂氧合酶 ③ 自由基对蛋白质的伤害 攻击巯基，使-SH → -S-S- 返回 夺氢，形成蛋白质自由基（P? ） P?与蛋白质分子发生加成反应，形成多聚蛋白质自由基 ——P(P)n P? P? + P→PP? PP? + Pn → P(P)n P? MDA使蛋白质分子发生交联聚合 CTK、GA、IAA类: 延缓衰老 ABA、ETH、茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MJ):促进衰老 大豆叶片，100 mg·L—1 NAA, 延缓小麦叶片衰老。但对大多数木本植物无效。 GA 茉莉酸类: 加快叶片叶绿素的降解，促进ETH合成，提高水解酶活性，∴促进植物衰老。 死亡激素 烟草 返回 程序性细胞死亡(programmed cell death，PCD)是指胚胎发育、细胞分化及许多病理过程中，细胞遵循其自身的“程序”，主动结束其生命的生理性死亡过程。 是由内在因素引起的非坏死性变化 基因的表达和调控 叶片衰老, 基因控制下，细胞结构高度有序的解体和降解，营养物质向非衰老细胞转移和循环利用。 返回 1. O2浓度： 过高→自由基 高浓度CO2可抑制乙烯生成和呼吸，抑制衰老 2. 温度 低温和高温→自